以太阳能作为驱动力,利用半导体光催化剂来降解污染物是解决日益严重的世界能源危机和环境问题的理想方法。二氧化钛(TiO₂)因为拥有优异光电化学性能和稳定性,所以在光电催化,商用锂电池,燃料光能电池,气体传感器和仿生功能材料等领域被进行了大量研究。三氧化钨(WO₃)因其独特的物理化学性质,被应用于清洁能源的利用,光催化降解,气体传感器等领域。但是TiO₂在光催化反应中只能利用紫外光波段,WO₃只能利用少部分波段的可见光;由于半导体材料内部发生的光生电子-空穴对的复合效应,导致单一半导体光催化剂存在对太阳能的利用效率低和量子效率低等问题。针对上述问题,本文以TiO₂和WO₃两种半导体材料为研究主体,通过构筑异质结和贵金属沉积两种策略来提高改善光催化材料的活性,研究内容如下:1. 利用水热法制备了单斜晶相的WO₃,通过溶胶-凝胶法制备了锐钛矿型的TiO₂。WO₃和TiO₂的禁带宽度分别为2.52 e V和3.12 e V。在相同条件下光催化实验结果表明,120分钟内WO₃和TiO₂对浓度为300 mg/L的亚甲基蓝溶液降解率分别为51.13%和24.46%,EIS(电化学阻抗)测试结果显示WO₃的电化学阻抗小于TiO₂,说明WO₃的电子转移效率大于TiO₂,与光催化性能测试结果一致。2. 溶胶-凝胶法制备了TiO₂和WO₃系列异质结复合催化剂,降解亚甲基蓝溶液。实验发现,当TiO₂和WO₃摩尔比为3:1时,异质结复合催化剂的光催化活性最高,在20 min时降解率为84.2%,60 min时降解率接近98%。EIS测试结果显示T:W=3:1时的电化学阻抗最小,T:W=1:1时的电化学阻抗最大。复合催化剂有效拓宽了光谱响应范围,抑制了光生载流子的重组,提高了光催化活性。3. 溶胶-凝胶法制备了Ag-TiO₂-WO₃复合催化剂。实验结果表明,掺杂银(Ag)以后的Ag-TiO₂-WO₃复合催化剂,催化活性比T:W=为3:1时的活性还要高,Ag-TiO₂-WO₃复合催化剂在20 min时MB溶液降解率接近96%。EIS(电化学阻抗)曲线以看出T:W=3:1的复合催化剂掺杂银以后电化学阻抗变小,说明样品掺杂银以后在催化反应过程中电子迁移遇到的阻力减小。